BatteryCalcs
BatteryCalcs — rapporto di calcolo

Calcolatore di batterie in serie e in parallelo

Progetta un banco batterie e osserva come i collegamenti in serie e in parallelo modificano tensione, capacità, energia e schema di cablaggio.

V
Ah
S
P
A

Il collegamento in serie aumenta la TENSIONE. La capacità in ampere-ora rimane invariata.
Il collegamento in parallelo aumenta la CAPACITÀ in ampere-ora e la corrente ammessa. La tensione rimane invariata.

 

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Schema di cablaggio

Come i collegamenti in serie e in parallelo modificano un banco batterie

Nelle batterie collegate in serie le tensioni si sommano, mentre la capacità in ampere-ora rimane invariata. Batterie o rami in serie identici collegati in parallelo mantengono la stessa tensione e sommano le capacità in Ah. L’energia totale immagazzinata corrisponde alla tensione e alla capacità di una batteria moltiplicate per il numero di batterie. Riorganizzare le stesse batterie compatibili modifica quindi la tensione e la capacità del banco, ma non i wattora totali. Il diagramma mostra la topologia del collegamento, non un progetto completo dell’installazione. La sezione dei conduttori, i fusibili, i sezionatori, i limiti del BMS, il bilanciamento e il numero consentito di elementi in serie o in parallelo devono essere stabiliti in base alla documentazione dei produttori e alla valutazione di un professionista qualificato.

Numero di batterie = numero in serie (S) × numero in parallelo (P)

Tensione del banco = tensione di una batteria × S

Capacità del banco (Ah) = capacità di una batteria × P

Energia del banco (Wh) = tensione di una batteria × i suoi Ah × S × P

Corrente teorica del banco = corrente di un ramo × P

Esempi calcolati

Quattro batterie da 12 V e 100 Ah in configurazione 4S1P: 48 V, 100 Ah e 4800 Wh. Apri questo esempio nel calcolatore Quattro batterie da 12 V e 100 Ah in configurazione 1S4P: 12 V, 400 Ah e 4800 Wh. Apri questo esempio nel calcolatore Sei batterie da 12 V e 100 Ah in configurazione 2S3P: 24 V, 300 Ah e 7200 Wh. Se un ramo è dimensionato per 50 A, la somma aritmetica è 150 A, ma il limite reale può essere inferiore. Apri questo esempio nel calcolatore

Batteria della Tesla Model S: 7104 celle

La batteria di una Tesla Model S 85 kWh è composta da sedici moduli, ciascuno con sei celle in serie e settantaquattro in parallelo. In totale è una configurazione 96S74P con 7104 celle formato 18650. Inserendo i dati di catalogo di una cella, 3,6 V e 3,4 Ah, il calcolatore mostra circa 346 V, 252 Ah e 87 kWh. Sull’auto compare 85 kWh e le misure di batterie reali danno circa 81 kWh. I tre valori non sono in contraddizione: la capacità di catalogo viene misurata con una scarica lieve, l’indicazione sull’auto è un nome commerciale e il veicolo non usa comunque l’intera gamma di tensione. Oltre cento celle disegniamo uno schema semplificato, perché settemila rettangoli non spiegherebbero nulla. Apri questo esempio nel calcolatore
Pacco pronto da auto elettrica

Domande frequenti

Che cosa significa 2S3P?

Due batterie in ciascun ramo in serie e tre rami identici in parallelo, per un totale di sei batterie.

Il collegamento in serie aumenta gli ampere-ora?

No. Aumenta la tensione; con un solo ramo in serie, la capacità in Ah resta uguale a quella di una batteria.

Il collegamento in parallelo aumenta la tensione?

No. Aumenta la capacità in Ah e la corrente possibile, mentre la tensione resta uguale a quella di una batteria o di un ramo in serie.

Perché l’energia totale in Wh non cambia quando si riorganizzano le stesse batterie?

Una tensione più elevata si accompagna a una capacità in parallelo inferiore, o viceversa. Il prodotto V × Ah resta uguale alla somma dell’energia delle singole batterie.

È possibile combinare batterie diverse?

Non presumere che sia sicuro collegare batterie con tensione, chimica, capacità, età o stato di carica diversi. Rispetta le configurazioni consentite dai produttori della batteria e del BMS.

La corrente calcolata determina un fusibile sicuro o la sezione del conduttore?

No. È soltanto una somma aritmetica. I limiti reali dipendono dalle celle, dal BMS, dai terminali, dai conduttori, dai fusibili e dai collegamenti.

Perché il diagramma può essere omesso per un banco molto grande?

Il risultato numerico viene comunque calcolato, ma i diagrammi oltre il limite di rappresentazione sarebbero illeggibili e vengono quindi nascosti intenzionalmente.

L’SVG è uno schema completo dell’impianto elettrico?

No. Spiega soltanto la polarità e la topologia. Non specifica protezioni, sezione dei conduttori, sezionamento, bilanciamento né requisiti di conformità.

Fonti